■鄔建華 ■江西省遂川縣交通局,江西 遂川 343900
混凝土具有耐火性好、抗壓強度高、不易老化等特點,并且能夠澆筑成各種外形,是公路施工中的一種最為主要的建設材料。裂縫是公路混凝土施工中較為常見的問題,近年來,因公路裂縫造成的質量問題,結構問題導致的塌陷的事故屢見不鮮。為此,如何避免這種情況的發生,是施工技術人員研究的重點問題。
第一,收縮裂縫。混凝土產生的收縮裂縫一般分布在混凝土平面部位,為平行線或者網狀淺細裂縫(寬度0.05-0.20mm)。混凝土發生自身收縮也會造成裂縫的產生。而混凝土收縮的影響因素主要包括有水泥的用量、水用量等。當水和水泥的用量較高,那么混凝土的收縮量就越大。不同種類的水泥干縮與收縮程度不同,由于混凝土內外水分蒸發的不同,就會造成變形而產生裂縫。收縮縫還會影響混凝土的抗滲性、降低混凝土承載能力,造成鋼筋銹蝕等。
第二,沉降裂縫。公路工程建設中沉降裂縫產生有兩種情況,一是混凝土澆筑完成后骨料與水泥發生自動下沉,或者還伴有泌水現象,進而使混凝土產生裂縫;二是混凝土澆筑完成后骨料與水泥下沉會受到鋼筋等其他預埋件的阻礙,以及模板發生移動,進而使該處的混凝土產生拉應力與抗剪應力,導致混凝土產生裂縫。這種沉降裂縫通常發生在公路混凝土澆筑后1~3h 內,屬于硬化前裂縫。沉降裂縫產生的直接原因在于沉降,而沉降則通常是由施工場地土質不均、地基積土松軟、進水、模板缺乏剛度造成支撐底部移動、支撐間距過大等因素造成的。如在冬季,模板支撐在凍土上,而凍土融化后也就會產生不均勻的沉降,使混凝土產生沉降裂縫。
第三,溫度裂縫。混凝土溫度裂縫通常發生在較大面積的混凝土表面,或者混凝土結構中溫差較大的部分。由于混凝土澆筑完成后,硬化過程中會產生大量的水化熱,由于水化熱不容易散發而凝集在混凝土內部造成內部溫度快速上升,而混凝土表面散熱卻較快,因此較大溫差的產生,使混凝土內外的熱脹冷縮程度不一,導致混凝土表面產生拉應力,拉應力一旦超過混凝土抗拉極限,就會產生裂縫了。溫度裂縫通常出現在公路工程建設混凝土施工的中后期。
第四,化學裂縫。在公路金蛇混凝土施工過程中,當混凝土澆筑與振搗的質量不高,或者鋼筋保護膜較薄,就會造成部分有害物質進入混凝土,并引發鋼筋的銹蝕、膨脹,造成混凝土的脹裂,出現裂縫。這種裂縫通常沿著鋼筋的位置出現,屬于縱向裂縫。
公路的質量受到路基質量有著直接的關系,路基的強度、穩定程度直接影響著公路路面的平整與承受能力。因此,在路基的施工中,應考慮周圍的環境(溫度、濕度),做好排水工作。由于混凝土路面對地基的穩定性、均勻度有著很高的要求,所以基層需要用水泥進行穩定,對細料進行嚴格的控制,從而增加地基水穩性。做好地基的驗收工作,為公路的后續施工奠定基礎。
為確保混凝土的質量與工程質量,必須做好混凝土材料的質量控制,禁止使用不合格材料。最好選用發熱量少、收縮量小的普通硅酸鹽水泥或者硅酸鹽道路水泥;禁止混合使用不同廠家、批次、標號和種類的水泥;禁止使用安全性差、強度不夠、有利氧化鈣超標的水泥。選用合格且含泥沙量較少的材料,禁止堪憂機制含量超標的集料。嚴格根據配合比進行配料的拌制,水泥用量準確(誤差<1%)。對集料的含水量進行及時的測定,并保證水灰比,控制用水量(誤差<設計值的1%),同時可摻入適量(低于2%)外摻劑改善混凝土的和易性。
在混凝土的拌和過程中,當集料的溫度較高,需要及時進行降溫,然后繼續拌和。當選擇灑水進行降溫時,需要對混凝土的行水量進行有效的測定和控制,以確保混凝土的水灰比不便,同時在混凝土的施工中,施工人員應注意施工的操作,應盡量縮短混凝土的運輸路程,減少凝土攪拌到成型的時間,防止混凝土過早凝聚而產生裂縫。在常溫下應嚴格按照規定進行混凝土的澆水養護,而在高溫與低溫下則在澆水后進行適當的覆蓋,防止暴曬與風吹。
在裂縫出現后,應及時采取有效的方法進行處理。如對縱向裂縫處理可采用壓漿處理,可使用普通硅酸鹽水泥在1.5Mpa 以上注漿壓力下進行施工處理。而橫向裂縫的處理可采用普通混凝土或者SBS 改性混凝土,在150~160℃下現場加熱并用專用容器灌注到混凝土裂縫中。
總的來說,公路工程建設混凝土施工裂縫的產生是由多種內外因素造成的,因此需要綜合考慮,采取有效的措施進行混凝土裂縫的預防與控制。
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